高壓隔離開關是電力系統里不能少的基礎元件。電路斷開后,它能建立一個看得見、安全距離足夠的空氣絕緣間隙,這樣就能保證人員與設備在檢修維護時的絕對安全。它沒有分合負荷電流以及短路電流的能力,我們操作它之前,必須先讓相關電路被斷路器切斷。根據結構以及安裝方式的不同,高壓隔離開關主要有以下幾類。?
從安裝地點來看?
戶內式?
戶內式隔離開關一般裝在開關柜或者配電室內,用在 6kV 到 35kV 的電壓等級里。它用的是閘刀式結構,絕緣主要靠陶瓷絕緣子,結構緊湊,設計上通常是三相共架的樣式。因為它在室內環(huán)境,所以機械結構以及絕緣子對風雨、冰雪這些外界氣候條件的耐受要求不高。?
戶外式?
戶外式隔離開關用在 35kV 及以上的輸電線路和變電站中,直接暴露在大氣里。它必須能耐受風、雨、雪、冰、污穢、高低溫變化這些惡劣氣候條件。所以它的結構強度更高,絕緣子(通常是棒形支柱絕緣子)的爬電距離以及干弧距離更大,還具備防冰以及破冰的能力。
從結構形式與運動方式來看?
這是工程里最常用的分類方式,具體有以下幾種:?
單柱垂直斷口式?
這種隔離開關的靜觸頭會單獨掛在母線上,動觸頭則裝在一根垂直的支柱絕緣子上端。我們操作的時候,動觸頭會在垂直平面里上下動,就像一把 “剪刀” 那樣,夾住或者脫離上方的靜觸頭。?
就主要優(yōu)點來說,它能節(jié)省占地面積,尤其在雙母線接線的場景里,能明顯優(yōu)化變電站的平面布局。?
就典型應用來說,它在 220kV 及以上的高壓、超高壓變電站里用得很多,主要作為母線側的隔離開關。?
雙柱水平旋轉式?
這是最經典也最常見的戶外隔離開關樣式。它有兩個平行的支柱絕緣子,一個支撐觸頭,另一個支撐閘刀。我們操作時,兩個絕緣子會相對旋轉(一般轉 90 度),帶著閘刀在水平面里轉動,這樣就能實現分閘以及合閘。?
就主要優(yōu)點來說,它結構簡單、性能可靠,制造以及運行經驗都很成熟,穩(wěn)定性也高。?
就典型應用來說,從 110kV 到 500kV 的電壓等級里,它都有廣泛應用。?
雙柱水平伸縮式?
它和水平旋轉式有點像,但閘刀是由可折疊的連桿組成的。分閘時,絕緣子旋轉,閘刀先在水平方向轉動,之后中間的關節(jié)折疊,讓動觸頭與靜觸頭分開;合閘的過程則相反。?
就主要優(yōu)點來說,分閘狀態(tài)下它能提供更寬的絕緣距離,同樣有節(jié)省空間的特點。?
就典型應用來說,它常用在空間受限的變電站里。?
三柱水平旋轉式?
它有三個支柱絕緣子,中間的絕緣子固定,兩側的絕緣子能水平旋轉。閘刀分成兩段,分別固定在兩側的絕緣子上。我們操作時,兩側的絕緣子會帶著閘刀同時往相反方向轉,形成兩個串聯的斷口。?
就主要優(yōu)點來說,它的斷口清晰可見,觸頭開距大,絕緣性能好。?
它的缺點是占地面積相對較大。?
就典型應用來說,它常用在老舊變電站改造,或者對斷口距離有特殊要求的場合。?
V 形隔離開關?
它能看成是雙柱式的一種變形。兩個絕緣子按 V 形布置,閘刀也是 V 形的結構。我們操作時,會通過連桿機構讓 V 形閘刀在垂直平面里繞著頂點轉,這樣就能實現分閘和合閘。?
就主要優(yōu)點來說,它結構緊湊,整體尺寸小,重量相對較輕,基座需要的扭矩也小。?
就典型應用來說,在 110kV 以及 220kV 的電壓等級里,它應用得很普遍。
從接地方式來看?
不接地隔離開關?
這種隔離開關只具備基本的分斷功能以及隔離功能。?
單接地隔離開關?
單接地隔離開關會在一側(通常是線路側或者變壓器側)附帶一個接地閘刀。主閘刀斷開后,我們能合上接地閘刀,讓被隔離的線路或者設備可靠接地。?
雙接地隔離開關?
雙接地隔離開關的兩側都附帶接地閘刀,我們能分別對母線側以及設備側進行接地,這樣能提供更高的安全靈活性。
選擇依據?
在實際工程里,我們選哪種類型的隔離開關,要考慮多個因素,這些因素包括電壓等級、額定電流以及動熱穩(wěn)定電流、變電站的主接線方式(像單母線、雙母線、3/2 接線這些)、安裝空間以及布局限制、環(huán)境條件(像污穢等級、風速、地震烈度)、操作機構的要求(手動、電動、氣動)。?
總的來說,恩彼邁高壓隔離開關的種類不少,每種都有自己的結構特點以及適用場景。我們正確選擇并配置隔離開關,對保障電力系統安全、可靠并且靈活地運行很重要。


